專利名稱：用于沖積的改進助濾劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備改進特性的被用于沖積的助濾劑。
本發(fā)明涉及這種助濾劑在過濾任何液體、尤其是啤酒、葡萄汁、葡萄酒或其它飲料方面的應(yīng)用。
助濾劑是一種分散體，當(dāng)通過將其放在篩網(wǎng)或載體上被單獨使用或與待保留顆?；旌嫌糜诠?液分離時，主要通過機械作用提供或改進分離效率。
該效率可以定性地與所獲得的濾液例如其純度或無菌性有關(guān)或通過濾液流速的增加而定量相關(guān)。
所用的主要助濾劑為由硅藻土煅燒而成的硅藻土、構(gòu)成浮游生物類部分的并且通常被視為硅藻土的藻類化石；來自火山巖、流紋巖的珍珠巖。這種被粉碎與研磨的巖石在煅燒爐中膨脹20次以上；呈例如馬鈴薯粉狀的淀粉；飛灰；纖維素；合成材料如聚合物纖維，玻璃珠或塑料顆粒等。
這些助濾劑在過濾過程中形成能夠捕集待脫除雜質(zhì)并且有助于液相流動的多孔介質(zhì)。
已知這些助濾劑可被用作預(yù)層或被用于沖積。
作為預(yù)層(prelayer)，該助濾劑在過濾懸浮液之前被放置在濾介體上。
在沖積過程中，該助濾劑通常通過計量泵在過濾之前與懸浮液混合。該懸浮液形成由助濾劑與雜質(zhì)構(gòu)成的混合餅。非常普遍的作法是為了制備充分澄清的初始濾液、保護濾介體不受可能堵塞該濾介體的細粒遷移的影響以及便于拆卸與清洗濾器在預(yù)層上沖積過濾懸浮液。
助濾劑應(yīng)用的一個特別有利的場合是啤酒制造業(yè)。
歐洲專利申請EP-A-0483099描述了一種更具體地目的應(yīng)用于啤酒釀造業(yè)的沖積技術(shù)的助濾劑。該助濾劑包括粒徑為5～50μ、平均直徑接近20μm的球形顆粒。
這些助濾劑的使用形式優(yōu)選為孔隙率為0.3～0.5的餅。
這些球形顆粒為耐磨和耐再生劑并且相對地不受溫度與進料質(zhì)量影響的不可壓縮顆粒。這些顆粒通常由固體或中空玻璃或塑料制成。
US4326964描述了一種深床層過濾法。按照該方法，帶有雜質(zhì)的液體滲流過濾床層，因而逐漸堵塞床層。為了延長循環(huán)時間與限制表面濾器的堵塞，人們建議構(gòu)造一種由不同粒徑層形成的床層，其中最大顆粒處在床層頂部，用于阻止最大體積雜質(zhì)，而最細的顆粒處在濾器底部以便捕集最小的雜質(zhì)。當(dāng)床層被堵塞時，可以設(shè)想通過以能夠發(fā)生流化的流速進行逆流清洗。該作用導(dǎo)致粒徑不同的各層彼此混合。為防止不同顆粒的各層發(fā)生均化，建議使用其密度經(jīng)過適當(dāng)選擇以便導(dǎo)致分離的材料。具體地，在粘接劑中加入中空的二氧化硅顆粒就是為實現(xiàn)此目的而提出的一種途徑。
本發(fā)明涉及提供一種目的應(yīng)用于沖擊技術(shù)并且與先有技術(shù)，更具體地與EPA483099所述內(nèi)容相比具有改進性能的助濾劑。
該助濾劑尤其適用于啤酒釀造、更具體地適用于目的在于啤酒澄清過程的沖積技術(shù)。
本發(fā)明基本上涉及目的應(yīng)用于沖積的助濾劑，該助濾劑基本上包括受壓時不變形的多角形顆粒，其被限定為最小粒徑與最大粒徑之比的形狀因子為0.60-0.85，以平均值接近0.7為佳。
優(yōu)選地，這些顆粒的粒徑分布特征在于平均直徑(Malvern測量值)為30～40μm，其特征還在于70％顆粒的直徑為15～50μm。
優(yōu)選地，通過助濾劑的密度值校正過的、構(gòu)成助濾劑的顆粒的比表面積(按照BET法測定)應(yīng)該小于106m2/m3。這同時表明這些顆粒應(yīng)該具有低的內(nèi)縮松，以免出現(xiàn)過度吸附現(xiàn)象。
這些顆粒優(yōu)選地以其孔隙率為0.5-0.7、其滲透性(通過測定單位阻力而確定)在1.5達西的區(qū)域內(nèi)的顆粒介質(zhì)(餅)的形式被使用。
該助濾劑的密度不得比待過濾的懸浮體的密度大25％以免發(fā)生任何沉降與分離。
本發(fā)明的助濾劑預(yù)期應(yīng)用于沖積技術(shù)，更具體地應(yīng)用于啤酒釀造業(yè)的沖積技術(shù)。
應(yīng)該清楚地理解，還可以設(shè)想使用在預(yù)層上沖積懸浮液的所謂混合技術(shù)。
通過與所謂的標(biāo)準(zhǔn)助濾劑(硅藻土)和EPA0 483 099中所述助濾劑進行對比，人們試圖表明通過使用本發(fā)明助濾劑得到的值得注意的特性。
所謂的標(biāo)準(zhǔn)助濾劑為被用于沖積的硅藻土如通過簡單煅燒得到的粉紅色硅藻土或作為預(yù)層使用的硅藻土如通過煅燒與燒結(jié)得到的白色硅藻土。作為實例被提及的粉色硅藻土為CBL，白色硅藻土為DIF BO，這兩種助濾劑為CECA公司產(chǎn)品。
此外，為了與本發(fā)明助濾劑進行對比試驗還可以采用EPA 0483 099中所述呈球粒狀的助濾劑。
表1總括了能夠表述各種助濾劑特征的主要數(shù)值，這些助濾劑的基本特征在于其比表面積(S0)按照BET法被測定，借助助濾劑的密度得到校正，測定單位為m2/m3；其平均直徑dave以及10％通過直徑d10和80％通過直徑d80借助Malvern粒徑分析(采激光束)確定。
類似地，構(gòu)成餅的原始粒狀介質(zhì)(不含酵母)的特征在于由表觀密度計算的孔隙率ε0；通過測定單位阻力確定的滲透性B0；借助比重瓶測量密度法確定的實際密度(ρa)。
該對比試驗包括在恒壓下過濾助濾劑與酵母的濃縮懸浮液，這兩種組分的比值保持在等于含106個酵母/ml與100g/hl被加入的助濾劑的啤酒中該比值。該酵母濃度被視為經(jīng)過離心分離的啤酒的最大值。
對含有1011酵母和100g被加入的助濾劑的2升啤酒樣品進行批量實驗室試驗。在2巴壓力下進行過濾，沉積得到的餅的特征在于單位阻力，對相對于每千克懸浮液中固體材料的液體通過量的阻力。(測定單位為m/kg)；表觀密度ρGS(kg/m3)。
表2基本上給出了上述四種助濾劑的混合介質(zhì)(助濾劑+雜質(zhì))的密度與單位阻力數(shù)據(jù)。
由表2中歸納的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明的助濾劑在酵母存在下給出的濾餅的單位阻力遠遠低于借助所謂標(biāo)準(zhǔn)助濾劑(硅藻土)與EP0483 099文獻中所述的助濾劑得到的濾餅。由新型助濾劑形成的餅的表觀密度高于由硅藻土形成的餅的測定值，但低于借助EP0483 099所述助濾劑形成的餅的表觀密度。這表明具有本發(fā)明助濾劑的濾器中壓力的增加與餅的增大明顯地小于具有傳統(tǒng)的助濾劑的情況。這些優(yōu)點是顯著的并且能夠在達到濾器的最大容許壓力之前或過濾室被餅填充之前增加過濾次數(shù)，這可以最大限度地增加工業(yè)過濾器的適用生產(chǎn)壽命。
權(quán)利要求
1.目的應(yīng)用于沖積的助濾劑，其特征在于包括受壓時不變形的多角形顆粒，其被限定為最小粒徑與最大粒徑之比的形狀因子(借助圖象分析儀測定)平均為0.60～0.85，以接近0.7為佳，顆粒形狀均勻一致并且各向同性。
2.按照權(quán)利要求1的助濾劑，其特征在于這些顆粒的粒徑分布用平均直徑(Malvern測量值)表示為30～40μm，其特征還在于70％顆粒的直徑為15～50μm。
3.按照權(quán)利要求1或2的助濾劑，其特征在于通過助濾劑的密度值校正過的顆粒的比表面積(按照BET法測定)應(yīng)該小于106m2/m3。
4.按照上述權(quán)利要求中任一項的助濾劑，其特征在于這些顆粒形成孔隙率為0.5-0.7、其滲透性大于0.5達西的顆粒介質(zhì)或餅。
5.按照上述權(quán)利要求中任一項的助濾劑，其特征在于密度不得比待過濾的懸浮體的密度大25％。
6.按照上述權(quán)利要求中任一項的助濾劑，其特征在于包括玻璃或塑料顆粒。
7.按照上述權(quán)利要求中任一項的助濾劑視具體情況而定在預(yù)層存在下在啤酒釀造業(yè)的所謂沖積技術(shù)方面的應(yīng)用。
全文摘要
目的應(yīng)用于沖積的助濾劑，該助濾劑基本上包括受壓時不變形的多角形顆粒，其被限定為最小粒徑與最大粒徑之比的平均長寬比為0.60～0.85，以接近0.7為佳，顆粒形狀均勻一致并且各向同性。
文檔編號B01D39/02GK1168692SQ95196663
公開日1997年12月24日 申請日期1995年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月6日
發(fā)明者S·布羅徹頓 申請人:克羅泰克公司